九十五年度運用紅外光遙測技術執行石化工業區污染監測計畫
| 中文摘要 | 本計畫執行的目的包括石化製程洩漏源追蹤、政策研擬背景資料建置、以及重大空氣污染事件現場之空氣品質監測支援及諮詢管道維護更新等。 首先在洩漏源追蹤方面，利用OP-FTIR針對離島工業區臭氧生成潛勢高的製程，進行廠區大範圍掃瞄，配合微環境氣象分析製程主要洩漏區域，據以督導工廠加強洩漏區域測漏檢修作業，以減緩VOCs排放對於環境臭氧生成之加成效應。依既定程序篩選有污染之虞工廠，以減量協談方式，提供業者有關廠區紅外光遙測污染診斷結果，做為工廠研擬污染改善計畫之依據。在工廠完成污染改善後，利用監測濃度與大氣擴散原理，估算污染減量之經濟效益，強化業者持續致力污染改善之經濟誘因，達到環保與經濟雙贏的局面。 其次在政策研擬之背景資料建置方面，利用FTIR進行石化廠難以檢測設備元件之洩漏檢測、廢水處理廠排放情形調查、浮頂槽排放量及洩漏原因評估，以及歲修及設施檢修之污染排放量評估等；以提供法令修正時之參考依據。 最後在重大空氣污染事件現場之空氣品質監測支援及諮詢管道之維護更新的工作方面，利用FTIR可即時快速量測個別空氣污染物的特性，於重大空氣污染事件發生時協助現場空氣污染狀況的掌控，作為居民疏散及緊急應變措施研擬的依據，而諮詢管道維護係針對現有的「重大空氣污染事件應變處理網路查詢系統」之內容進行動態更新，便於重大空氣污染事件發生時，各環保單位通報及查詢之用。 本年度石化製程區洩漏源搜尋監測，共發現13廠有異常排放問題，其中7廠洩漏明顯之工廠，已完成減量協談作業，另6廠洩漏較輕微工廠，亦已完成書面協談作業，各協談工廠均已依據污染改善計畫書完成各項污染改善作業。95年度藉由FTIR發現洩漏問題，促使工廠進行污染改善，所減少的VOC排放量達到832公噸/年。對於環保署而言，95年投資400萬元的計畫於執行石化製程區FTIR洩漏源搜尋監測，每一萬元的FTIR檢測費用約可削減2.08公噸的VOC排放量。工廠配合增設污染防制設備或進行製程設備工程改善，經由改善而減少原料或產品的損失，達到環保與經濟雙贏的局面，本計畫於過去的8年間（87年至95年）已促使24家工廠增設污染防制設備或製程設備工程改善，投資金額至少5億1000萬元。自88年至95年經由OP-FTIR進行石化製程區洩漏源搜尋監測追查污染洩漏源，工廠根據量測結果進行污染改善，總計於過去7年間（88～95年）已協助工廠減少3369.71公噸之VOC排放量，換算成經濟效益總計協助工廠節省約7千5百萬元。依據歷年製程區洩漏源監測，發現各項洩漏原因以儲槽呼吸閥及其附屬設備逸散的發生機率最高。拆清濾網時因事前Purge不完全造成管線內殘存氣體瞬間逸散的問題則列居第二。此外法蘭洩漏則是另外一個比較常見的洩漏問題。其他如廢水處理過程逸散、閥件洩漏、管線拆清作業Purge不當造成洩漏等也都時有所聞。95年的洩漏問題中以管線鏽蝕發生的機率最高，研判可能與離島工業區地理位置臨海有關，因為沿海地帶含鹽分較高，製程設備鏽蝕的情況也會特別明顯。 石化廠難以檢測設備元件之洩漏檢測，本計畫提出「掃瞄式紅外光遙測技術」及「氣體影像攝影技術」為石化製程難以檢測設備元件洩漏檢測之兩種測試方法。測試結果顯示以「掃瞄式紅外光遙測技術」進行製程區高空扇形掃瞄量測，大抵上可將待測區域的洩漏狀況進行切割，並分辨出不同污染成分其污染分布區域的不同，量測結果可提供工廠管理者進行難以檢測設備元件測漏作業規劃之參考；而「氣體影像攝影技術」因具備輕巧、操作簡單及掃瞄快速等特性，美國環保署已於2006年4月正式接受此項技術並完成相關「工作規範」的制訂，現階段針對難以檢測設備元件之洩漏偵測，利用氣體影像攝影技術可達到立竿見影之效。 廢水處理廠檢測結果顯示，初級處理單元廢水池加蓋對於廠區VOC污染改善具有明顯的效益。本研究發現廢水液面空氣中個別VOCs濃度與亨利常數成正比，但卻與水中溶解度成反比。廢水池VOCs逸散程度與原廢水所含化學品之物化特性有關，換言之，溶解度高則揮發量低，亨利常數高則揮發量高，故廢水廠空氣污染管制應朝向「削減廢水中高揮發性有機物」方可達到較佳的減量成效。 有機液體浮頂槽之洩漏原因包括「板層下降」及「封氣設備密封不佳」。本研究發現浮頂槽加裝「氮封裝置」，在正常的操作狀態下，可以有效減少VOCs逸散量。浮頂槽的封氣設備在長期使用下，容易因高溫曝曬及有機溶劑的侵蝕，產生劣化或脆化，進而影響其密封性。故定期檢查封氣設備之密封性是確保浮頂槽正常運作的重要因素。 歲修及設施檢修等維護作業，依維修期間的長短及規模，可能在短時間內（12小時至半個月）造成數百公斤至數十公噸的VOC逸散量。本計畫建議建立「石化製程歲修通報系統」，工廠依規定在進行歲修前向當地環保機關進行通報，環保機關在得知工廠將進行歲修的消息後，可利用加強環保稽查或執行周界空品監測的方式，來確保附近居民的安全。 本年度支援重大空氣污染事件現場之空氣品質監測及臭味污染來源調查共計八件，包括大園工業區周界外臭異味陳情調查、石門外海印尼籍乙酸乙酯貨輪翻覆事件沿岸空氣品質調查及擴散模擬、台北縣樹林市某生技公司周圍地區臭味來源調查（廠外）、台北縣樹林市某生技公司製程區廠房外環境中空氣污染情形調查（廠內）、台北縣樹林市某生技公司製程排放管道臭味來源調查（排放管道）、95年度桃園縣八德市某光電廠附近臭味監測、桃園縣大溪鎮某科技股份有限公司周邊環境空氣品質監測及96年鹽水蜂炮現場空氣品質監測等。 重大空氣污染事件應變處理網路查詢系統，本年度完成網頁改版，並新增多項查詢功能，包括：新增重大空污事故空氣檢測器材查詢系統、修改各機關緊急聯絡人查詢系統，由舊系統僅供查詢之功能，提升為可新增、修改及查詢等三種功能、新增化學品資料庫網頁後端新增、修改功能、新增空氣污染事件處置情形回報表線上填寫及上傳等功能。本系統已於96.02.16正式上線，供一般名眾及環保機關查詢重大空氣污染事件應變處理之相關資訊。 | ||
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| 中文關鍵字 | 傅立葉轉換紅外光遙測技術,石化工業區,揮發性有機物,臭氧前驅物,最大增量反應性,臭味污染物 | ||
基本資訊
| 專案計畫編號 | EPA-95-FA12-03-A114 | 經費年度 | 095 | 計畫經費 | 6053 千元 |
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| 專案開始日期 | 2006/04/01 | 專案結束日期 | 2007/03/31 | 專案主持人 | 張寶額 |
| 主辦單位 | 空保處 | 承辦人 | 郭愛華 | 執行單位 | 財團法人工業技術研究院 |
成果下載
| 類型 | 檔名 | 檔案大小 | 說明 |
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| 期末報告 | KM-99977187.pdf | 30MB | [期末報告]公開完整版 |
The Measurement of Air Pollutant Emissions from Petrochemical Industrial Parks by Using Fourier Transform Infrared （FTIR）remote sensing techniques
| 英文摘要 | Open-Path Fourier Transform Infrared spectrometer (OP-FTIR) has been widely used on monitoring fugitive volatile organic compound (VOC) emissions from petrochemical processes. In this study, OP-FTIR was employed to measure VOC emissions from a major petrochemical complex located in central Taiwan. The study was carried out in two phases, one was to monitor fugitive VOC emissions from individual petrochemical synthesis process by one OP-FTIR setting up in the process area; the second phase was to monitor VOC emissions from various sources at the complex fenceline. A total of thirteen petrochemical synthesis process areas were investigated, the results indicated more or less degree of fugitive VOC emissions from all process areas. Among these process areas, seven processes demonstrated a higher degree or VOC emissions from their process areas. These processes were asked to take necessary measures to reduce their fugitive VOC emissions. The following check-up monitoring estimated a grand total of 832 metric tons of VOC reduction after an emission reduction meeting between the regulatory and these processes. Further analysis of the monitoring data revealed that leaks from rusted process components emissions and product transferring lines contributed to most of the fugitive VOC emissions. Since the petrochemical complex was located on a manmade island along the coastline, metal corrosion due to strong wind containing high concentration of sea salt was expected. Besides process area and fenceline monitoring, this study also evaluated the feasibility of using computerized tomography OP-FTIR technology and Infrared Gas Imaging technology on LDAR of hard-to-reach process components. The Infrared Gas Imaging technology, also known as Smart LDAR technique has been undergoing an exclusive evaluation by USEPA to assist traditional LDAR program. We have tested this gas imaging technique on one chemical synthesis plant. The result did not significantly support this technology on LDAR at this stage. However, more data are required to provide enough confidence on this technology. | ||
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| 英文關鍵字 | Open Path Fourier Transform Infrared （OP-FTIR）remote sensing techniques, Petrochemical Industrial parks, Volatile Organic Compounds (VOCs), Ozone Precursor, Maximum Incremental Reactivity (MIR)，Odor pollutants | ||